直播|北大刘华杰导读《大自然的分形几何学》

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507635.shtm

直播时间：2023年9月2日（周六）20：00

直播平台：

科学网APP

(科学网微博直播间链接)

科学网微博

科学网视频号

科学网B站

【直播简介】

无边的奇迹源自简单规则的无限重复。

——伯努瓦·B.曼德布罗特(Benoit B. Mandelbrot)

大自然是最伟大的艺术家、设计师，创造了多姿多彩的世界：黄金螺旋的罗马花椰菜、起伏不平的山脉、白衣苍狗的浮云、玉树琼枝的雪花、九曲回肠的河流......

大自然创造美的原则是什么？这些复杂的现象背后会有什么规律？这些奇形怪状能用数学语言描述和研究吗？

在美国数学家伯努瓦·B.曼德布罗特（Benoit B. Mandelbrot）看来，这些不规则的形状不是古典欧式几何所能描述的：“云不只是球体，山不只是圆锥，海岸线不是圆形，树皮不是那么光滑，闪电传播的路径更不是直线。它们是什么呢？它们都是简单而又复杂的‘分形’ ……”

为了从这些粗糙形状中探究本质，1975年曼德布罗特提出分形概念，创立了分形几何学。所谓分形，即“一个粗糙或零碎的几何形状，可以分成数个部分，且每一部分都是整体缩小后的形状 。”也就是说，分形包含不断放大的复杂的自相似图案。这种现象在自然界普遍存在，因此，它又被称为“大自然的几何学”。

在数学上这样的形状更具典型性，例如科赫雪花、谢尔宾斯基三角形、勾股树等，简单的形状通过不断重复、迭代将幻化成无比奇妙的世界。

分形几何使人们以新的视角来看待自然界的种种形态，探索混乱的表面之下隐藏的秩序。如今，分形已经被用来描述经济、金融、股票市场、天文学、计算机和影视艺术的各种行为。著名的理论物理学家约翰·惠勒评价说：“未来，谁如果不了解分形，就不能算是一个科学上的文化人”。

本周六晚八点，北京大学哲学系教授、北京大学科学传播中心教授刘华杰，中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃，山西大学科学技术哲学博士张冀峰，一起阅读曼德布罗特的著作《大自然的分形几何学》，寻找大自然中暗藏的数学密码~

【嘉宾简介】

刘华杰

北京大学地质学系本科，中国人民大学哲学系博士，现为北京大学哲学系教授、北京大学科学传播中心教授，博士生导师，中国野生植物保护协会理事。

研究方向为科学哲学、科学史、科学社会学，近些年致力于复兴博物学文化和生物多样性保护。

曾获得霍英东奖、文津图书奖、中华优秀出版物奖、台湾吴大猷科普佳作银签奖、大鹏自然好书奖、中国科普作协图书金奖、教育部高等学校科技进步奖、中国好书奖等。

王飞跃

1990年获美国伦塞利尔理工学院（RPI）计算机与系统工程博士学位。1990年起在美国亚利桑那大学先后任助教授、副教授和教授，机器人与自动化实验室主任，复杂系统高等研究中心主任。中国指挥与控制学会副理事长，《指挥与控制学报》创刊主编。

曾任中国科学院自动化研究所副所长，现任中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、智能科学与技术学报主编、IEEE智能车汇刊（IEEE Trans. on Intelligent Vehicles）主编、中国自动化学会监事长。2003年起先后当选IEEE、INCOSE、IFAC、ASME和AAAS等国际学术组织Fellow。

2007年获国家自然科学二等奖和ACM杰出科学家称号，2014年获IEEE诺伯特·维纳奖，2021年The IFAC Pavel J. Nowacki Distinguished Lecturer。主要研究复杂系统、智能控制、智能机器人、无人驾驶、平行智能、平行情报、平行管理、社会计算、知识自动化等领域。

张冀峰

硕博毕业于山西大学科学技术哲学研究中心（2013-2023）。长期关注“语境论”（contextualism）的“脉络”（context）阐释，致力于打通“语境-脉络-分形”的“维-结”（dimension-knot）世界观。